隨著電動汽車市場的騰飛，在接下來的幾年中，從報廢電動汽車（EV）中淘汰的大量電池可能會成為一個巨大問題。但在拆解和測試工藝得到不斷改進的情況下，電池回收和智能能源存儲中的電池二次使用相結合可以針對此問題給出全新解決方案。r1yednc
對續航裡程的的擔憂已很少成為消費者選擇電動汽車（EV）的障礙。車輛動力總成設計的改進，充電基礎設施的擴展，更多的快速充電場合以及車主/駕駛員對於市場的的更多了解，使得對電動汽車不再過多擔心。消費者已經準備好接受這種理念，即當今的電動汽車可以安全地滿足常規的裡程需求，只有少量的特殊旅行才需要暫短停留而進行充電。r1yednc
另一方面，行動電話的應用經驗表明，鋰離子電池會由於老化而性能變差，反覆充電和放電也對電池有影響。在電池壽命即將結束時，用戶對於兩次充電之間的時間間隔無能為力，而必須進行更頻繁地充電。在電動汽車中，鋰離子電池的性能下降會影響續駛裡程和性能。當電池容量減少到只剩約80％時，就認為它不再適合為車輛供電。達到這一點可能需要八到十年的時間，具體取決於使用情況。值得注意的是，快速充電曾被認為是解決電動汽車續航裡程和縮短旅行時間的一種解決方案，但它同樣可以縮短電池壽命。r1yednc
目前，全世界正在開始研究如何更充分利用這些電池，而且其中的挑戰可能很大。有數據預測表明，到 2030年將需要處理多達1100萬噸的廢舊電池[1]。市場對於電動汽車的需求將繼續增長，一些歐洲國家已經計劃在未來20年內禁止銷售新的內燃機汽車車型。到2040年，可能會導致世界上有5億輛插電式混合動力和電動汽車，其中每一輛都裝配有鋰離子電池，因此廢舊電池的數量註定會快速增大。r1yednc
一個明顯的做法是回收廢舊電池中的材料以製造新電池。或者，在進行不可避免的循環利用之前，儘可能多地利用其剩餘容量，這在經濟和環境角度都是非常明智的。儘管這些所謂的電池二次使用雖然不足以用於電動汽車，但對於終端用戶不易察覺到容量減小，並因此不太可能引起焦慮的應用，電池二次使用可以有所作為。擬議中的一些應用包括各種用途的能量存儲，例如太陽能或風能微型發電機、備用電源、智能電網管理以及可能的為汽車充電站供電。r1yednc
一個有活力的電池二次使用市場除了有助於解決大量廢舊電池所帶來的環境挑戰之外，還可以創造盈利和就業機會。勒克斯研究（Lux Research）在2017年提出，到2035年，電池二次使用的能量供應可能高達65GWh。廢舊電池需要收集和拆解，並且回收的電池單元需要進行測試，以確定哪些適合再利用，哪些已經不再適合。然後，將良好的電池與其他狀況相似的電池組合在一起，從而構建令人滿意的電池二次使用。r1yednc
然後，一些技術型公司可以將這些電池製成可銷售的產品。目前一些公司已經積極投身這個市場，例如英國的Powervault公司，該公司生產智能能源存儲系統，可幫助居民用戶儲存利用家庭產生的太陽能或風能以及來自電網的非高峰期廉價能源。家庭能源存儲還可以根據使用時間提供智能費率，從而幫助公用事業部門管理消費者需求並避免出現高峰。總部位於哥德堡（Gothenburg）的瑞典公司Box of Energy與Powervault公司的做法類似。兩家公司提供的產品均利用電動汽車電池二次使用與相關系統集成，例如電池管理電子設備和充電控制電路，用於處理與電網或太陽能/風力發電機的接口，以及安全和保護系統。r1yednc
ADI（Analog Devices）、Maxim Integrated、Microchip Technology和德州儀器（TI）等公司都可以提供實施電池管理和電源保護等基本功能的技術和訣竅。德州儀器已經發布了可擴展電池管理系統參考設計，適用於包含鋰離子電池的汽車或儲能應用。ADI公司也擁有各種參考設計，涵蓋電池管理和保護等方面的技術，並可提供鋰離子電池測試系統。r1yednc
關於電動汽車電池的監管條例也正在制定[2]，預計將由汽車製造商負責，從而避免將電池從車輛拆解後進入垃圾填埋場。汽車製造商自己正在以多種方式解決這個問題。日產歐洲公司（Nissan Europe）已經與一批專家和組織合作，從電池二次使用的角度研究解決這個問題。該項目已經構建了一個容量為1MWh的原型儲能系統，並開發了一種快速的方式，為有待二次使用的電池進行分級，據稱這種方法可將分級時間從3個多小時縮短到3分鐘。.r1yednc
特斯拉（Tesla）公司在其2019 Impact Report[3]中指出，電池的設計能夠超過汽車的使用壽命，並表明汽車報廢時電池可100%能夠回收，通常在13萬～20萬英裡之後。根據其車隊的數據，特斯拉公司表示，報廢電池通常還保留有超過新電池90%的能量。r1yednc
大眾汽車（Volkswagen）也公布了電池二次使用的市場機會以及回收利用計劃，該公司的研究報告稱[4]，在市場中的廢舊電池足夠多時，大眾汽車計劃開始電池的二次使用，與供應商和城市設施一起為工廠和其他項目提供儲能。研究還表明，一些電池可以通過更換特定部件進行翻新，並且可以在電動汽車中重複使用。那些不能重複使用或再製造的將被拆解和粉碎，以回收原材料。r1yednc
隨著市場對電動汽車電池需求的增加，鈷、錳、鎳、銅、碳、鋰等原材料的價值預計將變得更大。目前市場中，一些材料的市場價格已經開始迅速上漲[5]，並可能影響電池處理機構的決策，是將電池用於二次使用還是徹底回收利用。而通過回收利用，可以得到價值越來越高的材料，然後轉售。r1yednc
電池二次利用和電池回收工藝的改進對於市場會產生相當大影響。如今，電池的拆解、測試和根據容量對電池進行分級主要是依靠手動完成。日產集團的自動化工藝以及更快的電池分級技術可以幫助電池二次使用與新電池在儲能方面展開有利的競爭。另一方面，回收利用也可以不斷改進，例如通過新的化學工藝可以生產用於新電池的高等級材料。r1yednc
汽車製造商及其 OEM 電池供應商可以通過優化電池設計來簡化從車輛上拆卸電池，以及隨後的拆解並分離成更小部件等任務，從而讓價值鏈的各方更加輕鬆。從電動汽車購買者的角度來看，一個健康的電池二次使用市場，或者可盈利的電池回收行業，或兩者兼而有之，可以轉化為較低的汽車總體擁有成本。r1yednc
雖然工程實施和市場力量將會在解決經濟和技術問題方面發揮關鍵作用，但還必須考慮其他層面，其中之一是電池二次使用的法律責任。隨著應用的發展和市場的擴大，以及新用戶的湧入和電池供應的不斷增加，預計電池二次使用將會有更多的監管法規。而且，由於含有電池二次使用的產品相對較新，因此需要收集更多的性能和可靠性數據。r1yednc
值得慶幸的是，如何處理電動汽車廢舊電池的問題正在得到解決。電池二次使用和回收利用能夠降低電動汽車電池對環境的影響，並可創造新的就業機會。但這兩種方法都伴隨著巨大挑戰，舊電池如果要進行二次使用進行儲能，必須能夠與新電池競爭，同時也必須與回收利用的方式競爭。無論是新電池第一次使用後，還是舊電池的二次使用，回收都將是它們的最終方式。r1yednc
[1] https://www.fleetcarma.com/electric-vehicle-batteries-reused-recycled/r1yednc
[2] https://ec.europa.eu/info/law/better-regulation/have-your-say/initiatives/12399-Modernising-the-EU-s-batteries-legislationr1yednc
[3] https://www.tesla.com/impact-report/2019r1yednc
[4] https://www.volkswagen.co.uk/electric/research/sustainability/recycling-your-batteryr1yednc
[5] https://www.ft.com/content/c489382e-6b06-11e7-bfeb-33fe0c5b7eaar1yednc